Загрязнение мирового океана и континентальных водоемов

Роль Мирового океана в функционировании биосферы как единой системы трудно переоценить. Водная поверхность океанов и морей покрывает большую часть планеты. При взаимодействии с атмосферой океанские течения в значительной мере определяют формирование климата и погоды на Земле. Все океаны, включая замкнутые и полузамкнутые моря, имеют непреходящее значение в глобальном жизнеобеспечении населения земного шара продуктами питания. Океану, особенно его прибрежной зоне, принадлежит ведущая роль в поддержании жизни на Земле, поскольку около 70% кислорода, поступающего в атмосферу планеты, вырабатывается в процессе фотосинтеза планктона. Мировой океан покрывает 2/3 земной поверхности и дает 1/6 часть всех белков животного происхождения, потребляемых населением в пищу. Океан и моря испытывают нарастающий экологический стресс из-за загрязнения, хищнического вылова рыбы и моллюсков, разрушения исторически сложившихся нерестилищ рыбы, ухудшения состояния берегов и коралловых рифов. Важнейшей экологической проблемой освоения Мирового океана является загрязнение. Под загрязнением Океана понимается поступление прямо или косвенно веществ, или энергии в морскую среду (включая эстуарии), влекущих такие вредные воздействия, как ущерб живым ресурсам, опасность для здоровья людей, помехи морской деятельности, включая рыболовство, ухудшение качества морской воды. Существуют различные виды загрязнений — химическое, физическое, механическое, биологическое. Особые опасения вызывает загрязнение вредными и токсичными веществами, в том числе нефтью и нефтепродуктами, радиоактивными веществами, ядохимикатами (пестициды, гербициды), очень токсичными тяжелыми металлами – ртуть, свинец и кадмий.

 

Тенденции в развитие (современное состояние)

Современное негативное антропогенное влияние на морскую среду в основном состоит в увеличение поступления загрязняющих веществ. Антропогенная составляющая стока некоторых загрязняющих веществ (нефть, свинец, ртуть, мышьяк и др.) сравнима и иногда даже превышает природную.

Ежегодно в океан попадает не менее 10 млн т нефти. Главные источники нефтяного загрязнения – это морской транспорт (сброс промывочных вод с танкеров, утечки при разгрузочно-погрузочных работах и транспортировке нефти, аварии крупнотоннажных танкеров); утечки и аварии при нефтедобыче на морском дне, а также военные конфликты (особенно в районе Персидского залива). Наиболее сильно загрязнена нефтью Северная Атлантика. Страдают от нефтяного загрязнения и некоторые прибрежные районы, и портовые акватории в России.

Другим опаснейшим загрязнителем акватории являются сточные воды. Большие прибрежные города, не справляющиеся с потоком канализационных отходов, стараются отвести канализационные трубы подальше в море. Из материковых мегаполисов сточные воды попадают в реки.

С развитием ядерной энергетики наблюдается постепенное повышение радиоактивности морских вод в результате сброса отходов с атомных электростанций и эксплуатации судов с атомными двигателями. Радиоактивные стоки присутствуют в Балтийском, Северном, Средиземном морях, прибрежных водах Японии, США и другие районы.

Пластиковые отходы – еще один фактор загрязнения океана. Они образуют на поверхности целые острова и угрожают жизни морских обитателей. Пластмасса не растворяется и не разлагается, может существовать веками. Символом загрязнения океана можно считать мусорные острова. Самый большой мусорный остров находится в Тихом океане – он достигает площади в 1 760 000 кв. км и 10 м в глубину. Подавляющая часть мусора имеет береговое происхождение (80%), остальное – отходы с кораблей и рыболовные сети (20%).

Последствия в гидросфере

В прибрежных водах, особенно у берегов промышленно развитых стран, в последнее время наблюдаются серьёзные нарушения естественных условий водной среды, ухудшается качество воды в связи с повышением содержания органических веществ, возникают зоны с недостатком или отсутствием кислорода (зоны гипоксии), появляется сероводород. Избыточное содержание органических веществ характерно для вод Балтийского, Черного, Каспийского, Азовского и других морей. Зарегулирование стока крупных рек вызывает нарушение их гидрологического режима, изменение внутригодового распределения стока, изменение межсезонной и многолетней динамики химического состава воды, сглаживание его сезонных колебаний, а затем – и значительные изменения в режиме морей, куда эти реки впадают.

Нагретые отработанные воды, сбрасываемые электростанциями и производствами, – фактор теплового загрязнения водоемов, способный существенно повышать температуру на поверхности. Он препятствует обмену придонных и поверхностных водных слоев, что уменьшает поступление кислорода, повышает температуру и, как следствие, активность аэробных бактерий. Появляются новые виды водорослей и фитопланктона, что приводит к цветению воды и нарушению биологического равновесия океана.

Разливающаяся по поверхности моря нефть создаёт плёнку, затрудняющую газообмен воды с атмосферой. Наличие органических плёнок приводит к изменению температуры поверхностного микрослоя. Сокращая испарение, они препятствуют возникновению потока теплоты в нижележащие слои океана, служат дополнительным барьером, препятствующим прохождению молекул газа через поверхность раздела.

 

Экологические последствия

Пресноводные экосистемы: Загрязнение пресноводных экосистем приводит к подавлению жизнедеятельности, плодовитости и гибели гидробионтов, нарушению пищевых связей, снижению устойчивости экосистем, эвтрофикации и т. д. Эвтрофикация (эвтрофирование) вод – повышение биологической продуктивности водных объектов в результате накопления биогенных элементов (азота, фосфора, калия и др.) под воздействием естественных и антропогенных факторов. Негативным последствием эвтрофикации является ухудшение физико-химических условий среды обитания рыб и других гидробионтов за счет массового развития фитопланктона, снижения содержания кислорода в воде, разложения отмерших организмов и токсичности продуктов их распада.

Эвтрофикация может быть вызвана антропогенными и естественными причинами. Антропогенная эвтрофикация связана с поступлением в водоемы значительного количества биогенных веществ – азота, фосфора и других элементов в виде удобрений, моющих веществ, отходов животноводства, атмосферных аэрозолей и т.д. Сроки протекания естественной эвтрофикации – столетия и тысячелетия, антропогенной – до нескольких десятилетий.

Процессам антропогенной эвтрофикации подвержены многие крупные озера (Великие Американские озера, Балатон, Ладожское, Женевское и др.), водохранилища, речные экосистемы, в первую очередь малые реки. На этих реках, помимо катастрофически быстро растущей биомассы сине-зеленых водорослей, с берегов происходит зарастание их высшей растительностью.

На пресноводные экосистемы, помимо избытка биогенных веществ, негативное воздействие оказывают и другие вещества: тяжелые металлы (свинец, кадмий, никель и др.), фенолы, СПАВ и др. Так, например, загрязнение этими компонентами Байкала привело к обеднению гидробионтов, уменьшению биомассы зоопланктона, гибели значительной части численности популяции байкальской нерпы и др.

Морские экосистемы: Ежегодно в океан сбрасывается до 300 млрд. м³ сточных вод, 90% которых не подвергается предварительной очистке. Многие токсичные элементы и соединения (тяжелые металлы, пестициды, бензпирен и др.) аккумулируются в живых организмах с течением времени и по мере продвижения по цепям питания, в результате делая непригодными для промысла рыбу, птиц, морских млекопитающих.

Для прибрежных зон океана характерно усиление таких же процессов, как эвтрофикация, цветение вод, «красные приливы», микробиологическое загрязнение. Цветение вод – массовое развитие фитопланктона, вызывающее изменение окраски воды от зеленой и желто-бурой до красной. Оно обусловлено значительным поступлением в водоемы биогенных элементов (азота, фосфора, калия и др.). «Красные приливы» – массовое развитие пирофитовых водорослей, связанное с чрезмерным сбросом в океан органических веществ. Они неоднократно наблюдались у берегов Флориды, Индии, Австралии, Японии, Черного моря и т. д.

Выводы: Основными последствиями загрязнения водной среды являются: 1) снижение биологической продуктивности объектов гидросферы и гибель гидробионтов; 2) перенос токсических веществ по пищевым цепям и накопление поллютантов; 3) прогрессирующая эвтрофикация водоемов» 4) возниконовение отдаленных по времени эффектов (мутагенеза, канцерогенеза и др.) у различных групп гидробионтов; 5) ухудшение состояния морских прибрежных зон, а также берегов крупных и малых рек; 6) ограничение возможностей использования поверхностных и подземных вод (в питьевых целях, для рекреации, лечения и оздоровления) из-за снижения качества воды.